Hydroxid sodný: Výskyt v přírodě, vlastnosti a použití

Hydroxid sodný (NaOH), lidově zvaný louh sodný, je velmi silná žíravina. Jiné názvy pro hydroxid sodný jsou také natron, sodium hydroxide nebo caustic soda. Chemický vzorec louhu je NaOH. Hydroxid sodný není hořlavý ani výbušný, ale za působení tepla se může rozkládat a vytvářet leptavé či toxické plyny.

Výskyt hydroxidu sodného v přírodě

Sodík je poměrně bohatě zastoupen na Zemi i ve vesmíru. Předpokládá se, že zemská kůra obsahuje 2,4 - 2,6 % sodíku, čímž se řadí na 5. místo ve výskytu prvků na zemi. Mořská voda obsahuje sodík jako hlavní kation v koncentraci přibližně 10,5 g Na/l. Vzhledem k vysoké rozpustnosti většiny sloučenin sodíku došlo v průběhu geologických přeměn zemské kůry k vyplavení značné části sodíku z povrchových vrstev pevninské zemské kůry do oceánských vod.

Z minerálů, obsažených v zemské kůře je nejznámější halit (sůl kamenná), chemicky chlorid sodný NaCl. Ložiska tohoto minerálu mají původ ve vyschlých jezerech a mořích minulých geologických období. Příkladem minerálů biogenního původu je chilský ledek, chemicky dusičnan sodný NaNO3, který se nachází na chilském pobřeží. Další minerály sodíku jsou kryolit Na3AlF6, thenardit Na2SO4, Glauberova sůl Na2SO4. 10 H2O, glauberit Na2SO4.CaSO4, glaserit NA2SO4.3 K2SO4, solfatarit NaAl(SO4)2.

Výroba hydroxidu sodného

Dříve se hydroxid sodný vyráběl tzv. Vznikající velmi málo rozpustný uhličitan vápenatý se oddělil sedimentací, případně následnou filtrací a odpařením vody ze zbývajícího roztoku se získal surový hydroxid sodný. V současné době se veškerý hydroxid sodný vyrábí elektrolytickým rozkladem roztoku chloridu sodného (solanky), přičemž vedlejším produktem elektrolýzy je plynný chlor (tzv. chlor-alkalický proces). Finálním produktem průmyslové prvovýroby hydroxidu sodného je jeho 50% vodný roztok.

Existují tři hlavní metody elektrolýzy:

Čtěte také: Jak správně používat hydroxid sodný, perkarbonát a kyselinu chlorovodíkovou

• Amalgamová metoda
• Diafragmová metoda
• Membránová metoda

Amalgamová metoda

Při amalgamové metodě se používá Castner-Kellnerův elektrolyzér (vynalezený v roce 1892), kde jako katoda slouží kovová rtuť. který se ve rtuti rozpustí za vzniku kapalného amalgámu. Tím se zabrání okamžité reakci kovového sodíku s vodou na hydroxid sodný; tento rozklad probíhá následně v oddělené reakční prostoře nazývané rozkladač, kam se kapalný amalgam přečerpává. Rtuť zbavená sodíku v rozkladači se pak vrací do elektrolyzéru. Nevýhodou tohoto postupu je potřeba velmi čisté suroviny, relativně vysoký rozkladný potenciál (a tedy i vyšší nároky na elektrickou energii) a použití toxické rtuti.

Diafragmová metoda

Při tzv. diafragmové metodě (z roku 1885), jsou v Griesheimově článku anodový a katodový prostor vzájemně odděleny polopropustnou stěnou, která sice dovolí putovat v elektrostatickém poli malým iontům Na+ a molekulám vody, ale zabrání prostupu molekul vznikajícího chlóru Cl2. Do prostoru anody se kontinuálně přivádí roztok (solanka). V katodovém prostoru se hromadí sodné kationty Na+ a jejich kladný náboj je kompenzován růstem koncentrace záporných hydroxylových aniontů OH−, čímž zde efektivně vzniká hydroxid sodný. Odpouštěný roztok obsahuje vedle sebe zbytky rozpuštěného chloridu sodného a vzniklého hydroxidu sodného, které je nutno následně oddělit. Diafragma (polopropustná stěna) je většinou zhotovována z azbestu, který je však ekologicky nevhodný a proto se hledají a zkoušejí jeho jiné náhrady.

Membránová metoda

Nejmodernější a v současnosti nejpoužívanější metodou zavedenou kolem roku 1970, je tzv. membránová metoda, která je modifikací předchozího postupu. Anodový a katodový prostor jsou odděleny ionexovou membránou, která umožňuje přestup pouze kationtům H3O+ a Na+. Do prostoru anody se kontinuálně přidává nasycená solanka a odčerpává se ochuzená; naopak do prostoru katody se čerpá zředěný, cca 30% roztok hydroxidu sodného a odčerpává se roztok hydroxidu sodného o koncentraci 32,5 %. Tato metoda je energeticky méně náročná než předchozí a dosahuje vysoké čistoty produktu.

Vlastnosti hydroxidu sodného

Ve vodném roztoku jsou „molekuly“ hydroxidu sodného plně disociovány na sodné ionty a hydroxidové anionty. Vzhledem k tomu je velmi silnou zásadou. Vodný roztok hydroxidu sodného (min. 49%) je bezbarvá čirá viskózní kapalina, která při teplotě pod 10 °C krystalizuje. Bezvodý NaOH je bílá krystalická nebo amorfní látka. Dobře se rozpouští v ethanolu, methanolu a ve vodě, je nerozpustný v diethyletheru. V pevném stavu je vysoce hygroskopický, takže ponechán na vzduchu se velice brzy rozteče na velmi koncentrovaný roztok.

Hydroxid sodný reaguje s kyselinami za vzniku solí a vody (neutralizace). Reaguje i s amfoterními kovy za vývinu vodíku a tvorby solí. Průmyslově důležitou reakcí je působení hydroxidu sodného na estery organických kyselin, při nichž se tyto organické sloučeniny štěpí na alkoholy a volné kyseliny, které se okamžitě mění na jejich sodné soli (zmýdelňování).

Čtěte také: Bezpečná manipulace s hydroxidem sodným při čištění odpadu

Použití hydroxidu sodného

Hydroxid sodný má velice široké použití v chemickém průmyslu (výroba mýdel a dalších povrchově aktivních látek, příprava dalších sloučenin sodíku, jako reakční složka při organických a anorganických syntézách), v textilním průmyslu, v průmyslu celulózy a papíru, v hutnictví a hliníkárenství, ve vodárenství při úpravách pitné vody. V potravinářském průmyslu se užívá při zpracování tuků a olejů, ale také jako dezinfekční činidlo pro vymývání strojů.

V domácnostech se používá k čištění odpadních potrubí. Po vhození několika peciček hydroxidu sodného do odpadu a zalití horkou vodou začne vařící roztok hydroxidu sodného leptat usazeniny v potrubí.

Bezpečnostní opatření

Hydroxid sodný silně leptá veškeré tkáně v organismu. Zmýdelňuje tuky, koaguluje bílkoviny, odnímá z tkání vodu. Při požití způsobuje zejména poleptání jícnu (nikoli žaludku jako u kyselin; při větších požitých množstvích však může být vážně poleptán i žaludek a tenké střevo), s rizikem nekrózy, žilní trombózy nebo až perforace jícnu. Častá jsou pozdější zúžení jícnu, komplikující polykání potravy. Mohou se vyskytnout i pozdní následky (po řadě let od poleptání) v podobě rakoviny jícnu, a to v 0,8 až 4 % případů.

Při poleptání okamžitě omývejte napadené místo pokožky proudem studené vody a následně neutralizujte poleptané místo slabou kyselinou (zředěný ocet nebo kyselina citronová). Při zasažení očí se nesmí nikdy neutralizovat, pouze neustále vymývat vodou.

Čtěte také: Použití hydroxidu sodného

tags: #hydroxid #sodny #výskyt #v #přírodě

Oblíbené příspěvky:

• Německá ekologická legislativa
• Ekologický design
• Česká republika a obnovitelné zdroje plynu
• Aktivity v Nové Školce Dubi
• Separett Villa 9010: Ekologická toaleta